一种基于激光雷达的无人机室内定位系统技术方案

本申请涉及无人机技术领域，尤其涉及基于激光雷达的无人机室内定位系统。本申请包括无人机、设置在无人机上的多个激光雷达、无人机控制系统，设置无人机左、右方向为X轴，无人机前进、后退方向为Y轴，无人机垂直地面方向为Z轴，所述的激光雷达包括X、Y、Z轴雷达，分别用于探测无人机在X、Y、Z轴上的位置，并将数据发予无人机控制系统，所述的无人机控制系统用于处理数据，得出无人机在X、Y、Z轴上的位置，并控制无人机飞行。本申请在无人机上设置多个激光雷达，使用激光雷达对X、Y、Z轴进行探测，计算得出无人机所处位置，并根据实时位置控制无人机飞行，能够准确确定无人机在室内位置，保证了无人机安全。

【技术实现步骤摘要】
一种基于激光雷达的无人机室内定位系统
本技术申请涉及无人机
，尤其涉及一种基于激光雷达的无人机室内定位系统。
技术介绍
目前，无人机的室外定位技术主要依赖于GPS或者北斗等卫星定位系统实现，但是在室内条件下由于建筑物遮挡导致卫星信号很弱，无法使用。无人机室内定位技术当前的主流是UWB定位技术，该技术主要通过在室内架设基站，然后在无人机上装配标签，来实现无人机的室内定位；该方案由于需要架设基站，且给基站供电和定位测量，布置麻烦，成本较高。
技术实现思路
本申请实施例在于提出基于激光雷达的无人机室内定位方法，能够稳定、准确确定无人机在室内的位置。为达此目的，本技术申请实施例采用以下技术方案：一方面，一种基于激光雷达的无人机室内定位系统，包括无人机、设置在无人机上的多个激光雷达、无人机控制系统，设置无人机左、右方向为X轴，无人机前进、后退方向为Y轴，无人机垂直地面方向为Z轴，所述的激光雷达包括X、Y、Z轴雷达，分别用于探测无人机在X、Y、Z轴上的位置，并将数据发予无人机控制系统，所述的无人机控制系统用于处理数据，得出无人机在X、Y、Z轴上的位置，并控制无人机飞行。在一种可能的实现方式中，所述的激光雷达包括X、Y、Z轴雷达中的至少两种，X、Y、Z轴激光雷达的数量为1-2个。在一种可能的实现方式中，所述的X或Y或Z轴激光雷达的数量为两个时，对称设置在无人机上。在一种可能的实现方式中，所述的Z轴激光雷达设置在无人机底部或顶部或底部和顶部。在一种可能的实现方式中，所述的X轴激光雷达设置在无人机左侧或右侧或左侧和右侧。在一种可能的实现方式中，所述的Y轴激光雷达设置在无人机前部或后部或前部和后部。在一种可能的实现方式中，所述的激光雷达为单点激光雷达。在一种可能的实现方式中，单点激光雷达的测量范围是0-100m。在一种可能的实现方式中，所述的单点激光雷达视场角为0-3°。在一种可能的实现方式中，所述的无人机控制系统还包括电子罗盘、陀螺仪，用于辅助位置判定。本申请在无人机上设置多个激光雷达，当所述无人机在室内飞行时，使用激光雷达对X、Y、Z轴进行探测，并将数据发予无人机控制系统，所述的无人机控制系统处理数据，计算得出无人机在X、Y、Z轴上的位置，并根据实时位置控制无人机飞行，能够稳定、准确的确定无人机在室内的位置，保证了飞行过程中无人机的安全。附图说明图1是本申请实施例的工作原理示意图。图2是本申请实施例连接示意图。图中：1、无人机；2、X轴激光雷达；3、Y轴激光雷达；4、Z轴激光雷达；5、无人机控制系统。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本申请的技术方案。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本申请实施例。由图1、图2所示，一种基于激光雷达的无人机室内定位系统，包括无人机1、设置在无人机上的多个激光雷达、无人机控制系统5，设置无人机左、右方向为X轴，无人机前进、后退方向为Y轴，无人机垂直地面方向为Z轴，所述的激光雷达包括X、Y、Z轴雷达，分别用于探测无人机在X、Y、Z轴上的位置，并将数据发予无人机控制系统5，所述的无人机控制系统用于处理数据，得出无人机在X、Y、Z轴上的位置，并控制无人机飞行。为了解决无人机室内定位的问题，本申请采用多个激光雷达分别探测空间立体坐标系的三个轴线方向，该系统方案在使用前，需要飞机起飞升高一定高度，保持定点位置，旋转360度，以便扫描出所处场景的水平平面图，设置该定点为原点，根据所处场景的水平平面图和原点，即可确立X、Y、Z轴，此时调整飞机朝向，使Z轴垂直地面。确定原点后，X、Y、Z轴激光雷达开始工作，实时探测，并将实时探测的数据发予无人机控制系统5，无人机控制系统5根据数据确定无人机1在X、Y、Z轴上的位置，进而确定其空间位置。所述的激光雷达包括X、Y、Z轴雷达中的至少两种，X、Y、Z轴激光雷达的数量为1-2个。激光雷达应包括X、Y、Z轴雷达中的至少两种，才能对无人机1的位置进行定位。所述的X或Y或Z轴激光雷达的数量为两个时，对称设置在无人机1上。为保证无人机整体平衡，X或Y或Z轴激光雷达的数量为两个时，需要对称设置在无人机1上。所述的Z轴激光雷达4设置在无人机1底部或顶部或底部和顶部。Z轴激光雷达4设置在无人机底部，用于探测无人机与地面之间的距离，确定无人机在Z轴上的位置。当地面不平整，不能作为参考平面时，可以将雷达布置在无人机顶部，用于探测无人机与天花板或者顶棚的距离，以此来确定Z轴方向的位置。所述的X轴激光雷达2设置在无人机1左侧或右侧或左侧和右侧。X轴激光雷达2可以根据实际情况的需求安装在无人机的左侧或右侧或左右两侧，确定x轴向的位置。所述的Y轴激光雷达4设置在无人机1前部或后部或前部和后部。Y轴激光雷达4可以根据实际情况的需求安装在无人机的前部或后部或前部和后部，确定y轴向的位置。所述的激光雷达为单点激光雷达。单点激光雷达的测量范围是0-100m。所述的单点激光雷达视场角为0-3°。所用的激光雷达为单点激光雷达，其测量范围是0-100m，视场角为0-3°，单点激光雷达具有结构简单，重量轻，成本低的优点。所述的无人机控制系统5还包括电子罗盘、陀螺仪，用于辅助位置判定。如果在无人机运动过程中，不能使雷达与地面垂直，根据电子罗盘、陀螺仪，依然可以辅助得出无人机所在位置。以上结合具体实施例描述了本申请的技术原理。这些描述只是为了解释本申请的原理，而不能以任何方式解释为对本申请保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本申请的其它具体实施方式，这些方式都将落入本申请的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于激光雷达的无人机室内定位系统，其特征在于，包括无人机、设置在无人机上的多个激光雷达、无人机控制系统，设置无人机左、右方向为X轴，无人机前进、后退方向为Y轴，无人机垂直地面方向为Z轴，所述的激光雷达包括X、Y、Z轴雷达，分别用于探测无人机在X、Y、Z轴上的位置，并将数据发予无人机控制系统，所述的无人机控制系统用于处理数据，得出无人机在X、Y、Z轴上的位置，并控制无人机飞行。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于激光雷达的无人机室内定位系统，其特征在于，包括无人机、设置在无人机上的多个激光雷达、无人机控制系统，设置无人机左、右方向为X轴，无人机前进、后退方向为Y轴，无人机垂直地面方向为Z轴，所述的激光雷达包括X、Y、Z轴雷达，分别用于探测无人机在X、Y、Z轴上的位置，并将数据发予无人机控制系统，所述的无人机控制系统用于处理数据，得出无人机在X、Y、Z轴上的位置，并控制无人机飞行。


2.根据权利要求1所述的基于激光雷达的无人机室内定位系统，其特征在于,所述的激光雷达包括X、Y、Z轴雷达中的至少两种，X、Y、Z轴激光雷达的数量为1-2个。


3.根据权利要求2所述的基于激光雷达的无人机室内定位系统，其特征在于，所述的X或Y或Z轴激光雷达的数量为两个时，对称设置在无人机上。


4.根据权利要求3所述的基于激光雷达的无人机室内定位系统，其特征在于，所述的Z轴激光雷达设置在无人机底部或顶...

【专利技术属性】
技术研发人员：疏达，冯作磊，李远，
申请(专利权)人：北醒北京光子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11